基于视觉的四旋翼无人机目标跟踪系统设计

四旋翼无人机也称四轴飞行器、四旋翼无人飞行器,是一种能垂直起降的无人飞机。它有四个螺旋桨,通过改变自身螺旋桨转速实现各种飞行动作。和固定翼无人机相比,四旋翼无人机有着很好的运动特性,可以在狭小区域垂直起降,可以在固定目标上悬停监视,同时还可以贴地飞行从而有效的躲避雷达探测。同无人直升机相比,四旋翼无人机的机械结构比较简单,由于通过平衡四个螺旋桨产生的升力来实现稳定的盘旋和精确飞行,比较容易控制。四旋翼无人机的上述特点,使得其非常适合做为在复杂的城市环境或山区下,用于对目标侦测和跟踪设备的机载平台。在这种环境下,小型四旋翼无人飞机能够垂直起降,具有"悬停和凝视"目标能力,而且还可以抵近建筑物飞行,对目标物提供精确定位,而且能依靠四个螺旋桨产生的升力进行姿态与位置控制。本文提出一种基于APM的四旋翼无人机搭载无线摄像头的目标跟踪系统。     

基于PIX飞行控制系统的倾转旋翼机的研究

本文分析了固定翼飞机和倾转旋翼飞行器在结构、成本、适合平台、应用前景等方面的不同点,指出四旋翼倾转旋翼机的特点和优势。介绍了制作四旋翼倾转旋翼飞行器模型的过程,重点对气动布局,主翼材料进行了设计研究,并对飞控系统的关键内容进行了分析与研究。     

基于多体动力学的倾转机翼动力学建模

倾转机翼飞行器具有直升机模式和飞机模式,可以实现垂直起降和高速巡航.但由于倾转机翼飞行器往往采用大展弦比机翼,且布置了多个飞行短舱,这也就导致了倾转机翼具有复杂的动力学耦合问题.多体动力学已成为动力学建模的重要工具,且具有很好的通用性.本文采用多体动力学方法对倾转机翼进行动力学建模,并基于CAMRADⅡ对倾转机翼动力学...     

倾转旋翼桨叶构型对回转颤振的影响

<正>如图1所示,倾转旋翼机是一种介于直升机和固定翼飞机之间的新构型飞行器,其特点是旋翼相对于机翼可以向前倾转90°。倾转旋翼机同时具备直升机垂直飞行和螺旋桨飞机高速前飞的能力,但同时也存在很复杂的动力学问题,特别是在飞机模式高速前飞时,由于旋翼摆振面内剪切气动力与机翼弹性变形之间的激励耦合造成的一种气动弹性不稳定现象——回转颤振。     

电动垂直起降飞行器专利技术分析

<正>电动垂直起降飞行器研究概述电动垂直起降飞行器（Electric Vertical Take-off and Landing,eVTOL）,又称飞行汽车,主要用于城市空中交通,其设计理念为在没有常规跑道的情况下起飞和降落。近年来,随着氢燃料电池、锂电池、混合动力等方面技术的发展,电动垂直起降飞行器在国内外均受到了广泛关注。本文对电动垂直起降飞行器的全球专利申请态势进行了分析,从专利申请趋势、专利技术构成和主要专利申请人等方面深入剖析电动垂直起降飞行器当前的专利布局现状,以期为电动垂直起降飞行器的技术创新发展提供理论参考。     

涵道尾撑式短距起降飞行器

随着科技的进步和城市的发展,无人机的使用越来越广泛,适应各种空中环境和起降环境的无人机成了无人机发展的方向。本文在参考国内外涵道风扇类飞行器气动布局的基础上,设计了一种涵道与前拉复合式飞行器。该构型相比常规构型涵道飞行器具有较大的飞行速度,同时由于涵道的增升作用,使其短距起降性能也相对较好。     

作业型四旋翼无人机的研究分析

作业型四旋翼无人机是指由四旋翼飞行器与作业装置结合具有作业能力的一种新型飞行机器人。四旋翼无人机由螺旋桨提供升力,可控性强、机动性高、具有很广泛的应用价值。但由于作业装置与四旋翼飞行器之间的强耦合性,以及外部干扰对四旋翼本身运动产生的影响,作业型四旋翼无人机的研究也面临着诸多难题,如:欠驱动、多变量、强耦合的复杂非线性系统对其控制的影响。本文对作业型四旋翼无人机的发展现状、研究方向及其中的关键问题与难点进行了具体的分析。     

一种旋翼飞行器飞行自动评分系统设计

<正>近年以来,无人机被广泛应用于军用和民用领域,如农业、地理测绘、航拍摄影、电力巡检以及军事侦察等。其中,多旋翼无人机因其结构构造简单,比较容易操控等优点深受大众喜爱,尤其是消费级无人机的大规模普及,集航拍摄影于一身的小型旋翼无人机更是走进千家万户。随着旋翼飞行器行业的蓬勃发展,掌握无人旋翼飞行器驾驶技术的人才需求量与日俱增,飞行人才的需求缺口依然很大,如何方便快捷地对无人旋翼飞行器驾驶员的飞行技能进行自动评价是一个重要课题。目前对于直升机和多旋翼的视距内驾驶员实践操作评价一般都是基于GPS定位进行的,     

派诺特四旋翼飞行器定位方法的实现

知道无人机的位置以及高度是非常重要的。知道无人机的位置就能够调整无人机的飞行过程,从而防止其坠毁,所获得的数据能够在地图上显示无人机的位置。要计算目标飞行器的位置,知道其海拔高度也是必要的。本文为四旋翼飞行器选择一种合适的定位方法,将GPS和气压计结合在一起,GPS传感器是用于在水平平面内的定位,而气压计则用来确定飞行器的海拔高度。该方法已经在派诺特AR.Drone飞行器上进行了测试,实验和仿真结果表明能够满足设计要求。     

创新科技 便捷生活

正贝尔空中出租车Nexus由6台直径2.43m的涵道风扇式螺旋桨构成,涵道式风扇能在中间桨叶提供的升力之外增加更多的前向推力,并减少工作时的噪音。可倾转的涵道风扇可实现垂直起降,中间两组转子间还设置了传统的水平固定翼,来提供更好的飞行稳定性和效率。     

基于机器学习的六旋翼高空畜牧喂养飞行器控制

针对传统六旋翼高空畜牧喂养飞行器角度控制技术控制精度低的弊端,提出一种基于机器学习的六旋翼飞行器角度高精度控制技术。通过加速度传感器与陀螺传感器对六旋翼飞行器飞行过程中的加速度和角速度进行采集,基于机器学习对采集数据进行融合处理,求出六旋翼飞行器角度值。依据六旋翼高空畜牧喂养飞行器的特点,构建机体坐标系与地面坐标系。简化飞行器模型,定义其位置向量与欧拉角,给出机体坐标系至地面坐标系的转换关系。介绍了自抗扰控制器,将六旋翼飞行器当前仰角、滚转角与偏航角作为输入数据,通过自抗扰控制器对六旋翼高空畜牧喂养飞行器角度进行控制。经实例验证,所提技术控制精度高。     

系留无人机的力学控制模型

地面系留供电能够解决传统旋翼飞行器电池续航能力不足的问题。对此,本文建立了系留六旋翼飞行器的非线性动态方程,并分析其运动规律。     

一种两轴和四轴扇翼飞行器的设计

飞行器的发展,一是追求经济性和高效性,这是固定翼飞机的特长;二是追求垂直起降,不需要起降跑道,低空低速性能好,这是直升机的特长。固定翼要求较长的起飞距离,低空低速升力系数差,不适合起降困难地区的使用;直升机整体构造和使用复杂,航程距离短,有效载荷低。该设计对扇翼多轴飞行器进行了从气动分析到设计,再到优化最后进行制作与验证性试飞,这一系列工作难度较大。这一飞行器属于新概念飞行器,从未投入实际运用,可参考资料相对较少,但是具有现有飞行器所不具有的优势。飞行器具有很大的研究价值,应用前景广阔。近年来,国内外正在探索一种新概念扇翼飞行器,它是介于直升机和固定翼飞机之间的一种大载荷低速飞行器,由于扇翼飞行器结构和操控简单,具有高飞行效率、高载荷、低噪声和短距起降等优点,使其具有很大的发展优势,成为近年来飞行器领域新的研究热点[1]。     

多旋翼无人机室内视觉循迹系统设计

多旋翼无人机是一种运用广泛,操作灵活,可垂直升降的空中机器人。为了实现室内定位与物体自主识别跟踪功能,本文设计了一种基于视觉的多旋翼无人机。该种空中机器人通过OpenMV获取视觉信息,并使用超声波传感器进一步获取实时的数据信息,从而准确定位空间位置并明确循迹任务。通过对系统硬件和软件的优化设计,对实时位置数据、姿态数据等相关数据进行分析和处理,实现多旋翼无人机室内视觉循迹的目的。本文分别对其系统硬件,系统软件和循迹导航系统等进行了具体介绍,实验表明该种无人机能更好的完成室内循迹任务。     

四轴飞行器的姿态解算研究

四轴飞行器是一种结构新颖,飞行方式独特,性能卓越的可垂直升降多旋翼飞行器,近几年已被不少的民用和军用机场作为研究的重点对象,研究其在驱鸟、鸟情勘查及安保等方面的应用。因姿态解算关系到飞行器的平稳、安全飞行,故本文针对四轴飞行器中的姿态解算进行了较为深入的研究,提出了引入数字滤波器的必要性。     

四旋翼飞行器在桥梁检测中的预处理

四旋翼飞行器的运用已渗透至各个行业。当面对具有特殊结构的桥梁时,飞行器可以实现全自动运行,从而大大提高了安全性、检测效率和检测质量等。为使无人机在意外情况下(例如飞至桥下丢失GPS信号等)和对桥梁更全面的检测,针对检测前的预处理作讨论。     

一种多扇臂飞行器的创意设计

通过对现今的四轴飞行器和扇翼机的巧妙结合,利用CAD和CATIA软件在机体结构,机体布局,控制舵面的安装方式,横流风扇的制作,动力的搭配上进行独特的创新设计,最终制作出一种具有短距/垂直起降功能的创意多扇臂飞行器。     

四旋翼飞行器的发展与应用

本文介绍了四旋翼飞行器的发展和四旋翼飞行器的基本原理,研究了四旋翼在航拍摄影、精确农业、电力巡检、快递运输等领域的应用方法以及存在问题,由此指出了四旋翼飞行器未来的发展方向。     

中国研制成功形似“UFO”的实用飞行器

外观是“碟”形,看不到螺旋桨和机翼,可垂直起降,甚至空中悬停——这并非是传说中的“UFO”（不明飞行物）,而是近日在哈尔滨市研制成功的一种“碟”型飞行器。     

四旋翼快递用无人机总体结构方案设计

四旋翼无人机由于其机械结构简单,起飞降落便捷,维护使用方便,已被多个行业广泛使用。相比航拍、巡检等传统行业的无人机,快递无人机结构包括:机身、控制器,燃料贮存罐,防水电机与旋翼,GPS系统模块,物品存放柜。快递用无人机需满足抗恶劣天气能力强,具有避障性,续航时间长,悬停稳定等特性,本文从以上几个特性出发,经过设计与仿真,提出的结构设计方案能基本满足快递用无人机的使用要求。